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LM358 TI/ST 发布时间 时间:2025/12/27 7:27:03 查看 阅读:12

LM358是一款由德州仪器(TI)和意法半导体(ST)等多家厂商生产的双路低功耗运算放大器,广泛应用于工业、消费类电子及信号调理电路中。该芯片内部集成了两个独立的高增益电压运算放大器,能够在单电源或双电源条件下稳定工作。LM358的设计使其非常适合在低电压、低功耗的应用场景中使用,例如传感器信号放大、有源滤波器、直流增益模块以及比较器电路等。其宽电源电压范围和输出电压摆幅接近地电平的能力,使得它在单电源系统中表现尤为出色。该器件可在0°C至70°C的商业温度范围内正常运行,部分工业级版本支持更宽的工作温度。LM358采用常见的8引脚DIP或SOIC封装,引脚兼容多种其他运放型号,便于设计替换与升级。由于其高性价比和良好的通用性,LM358成为模拟电路设计中最常用的双运放之一。
  该器件输入端可直接接受接近地电平的共模电压,输出端也能够驱动负载至接近0V,这一特性极大简化了单电源供电下的信号处理设计。此外,LM358具有较高的输入阻抗和较低的输入偏置电流,适合用于高阻抗信号源的放大。虽然其带宽和转换速率相对现代高速运放较低,但在大多数常规应用中仍能满足性能需求。整体而言,LM358以其稳定性、易用性和广泛的供货渠道,成为工程师在模拟前端设计中的首选器件之一。

参数

类型:双运算放大器
  供电电压:单电源 3V 至 32V,双电源 ±1.5V 至 ±16V
  输入偏置电流:典型值 20nA
  输入失调电压:典型值 2mV
  增益带宽积(GBW):典型值 1MHz
  转换速率(Slew Rate):典型值 0.6V/μs
  输出电压摆幅:接近地电平(最低可至0V)
  工作温度范围:0°C 至 +70°C(商业级)
  封装形式:PDIP-8, SOIC-8
  通道数:2
  单位增益稳定:是
  静态电流:每通道约 0.7mA
  共模抑制比(CMRR):典型值 80dB
  电源抑制比(PSRR):典型值 80dB

特性

LM358的核心特性之一是其能够在单电源供电下实现输入和输出信号接近地电平的操作,这使其特别适用于电池供电或仅能提供正电源的系统中。其输入级采用差分NPN晶体管对结构,允许共模输入电压低至负电源轨(即地),从而避免了输入信号丢失的问题。输出级为AB类推挽结构,能够在轻载条件下将输出电压驱动至接近0V,尽管在重载时会有一定压降,但仍优于许多传统运放。这种“准轨到轨输入/输出”的能力在早期运放中属于先进设计,为后续轨到轨运放的发展奠定了基础。
  另一个显著特点是宽电源电压范围,从3V到32V均可正常工作,使得LM358既能用于低电压便携设备,也能适应工业控制中的较高电压系统。这一灵活性大大扩展了其应用场景。同时,芯片内部集成频率补偿网络,确保在单位增益配置下仍能保持稳定,无需外部相位补偿元件,简化了电路设计流程。
  LM358还具备较低的静态功耗,每通道仅消耗约0.7mA电流,在长时间运行或电池供电系统中有利于延长续航时间。尽管其增益带宽积仅为1MHz,转换速率0.6V/μs,不适用于高频或高速信号处理,但对于音频前置放大、温度传感、压力检测、直流电压放大等中低频应用已完全足够。此外,该器件具有良好的电源抑制比(PSRR)和共模抑制比(CMRR),能够在噪声环境中有效抑制干扰,提高信号完整性。
  值得一提的是,LM358的两个运放单元之间共享偏置和补偿电路,因此在极端条件下可能存在轻微串扰,但在绝大多数应用中影响可忽略。总体来看,LM358凭借其鲁棒性、易用性和成本优势,长期占据通用运放市场的主导地位。

应用

LM358广泛应用于各类需要信号调理的电子系统中。在传感器接口电路中,常用于放大热敏电阻、光敏电阻、应变片或霍尔元件输出的微弱模拟信号。由于其输入可接近地电平,非常适合与单电源供电的MCU配合使用,在工业自动化、智能家居和环境监测设备中极为常见。
  在有源滤波器设计中,LM358可用于构建低通、高通或带通滤波电路,消除信号中的噪声成分。其单位增益稳定性保证了滤波器响应的准确性。此外,在电源管理电路中,它可作为电压比较器使用,实现过压保护、电池充电状态检测或稳压反馈控制。
  音频处理方面,LM358常被用于前置放大器、音调控制或麦克风信号放大电路,尤其在低成本音响设备和对音质要求不高的语音系统中表现良好。其输出驱动能力足以带动后级ADC或另一级放大器。
  在电机控制和执行器驱动电路中,LM358可用于误差放大和反馈调节,构成简单的闭环控制系统。例如,在PWM调速电路中,通过比较参考电压与反馈电压来调整占空比。
  此外,该芯片还常见于教育实验平台和原型开发板中,因其引脚清晰、外围元件少、调试方便,非常适合初学者学习运放基本电路如反相放大、同相放大、电压跟随器等。总之,凡涉及直流耦合放大、电平比较或模拟信号处理的场合,LM358都是一个可靠且经济的选择。

替代型号

LM358N
  LM358P
  LM358DR
  TL072
  NE5532
  OP07

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